贝克休斯随钻测井技术介绍
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海上石油水平井钻探中随钻测井技术的应用近年来随着我国海上石油开采水平的不断提升,使得钻测井技术也得到了较为广泛的应用,其能够进行地质资料的准确录取,从而提升钻井效率,降低钻井的风险性,对于我国石油行业的进一步發展也有着一定的积极意义。
本文主要就海上石油水平井钻探过程中的随钻测井技术应用情况进行了探究分析。
标签:海上;石油水平井钻探;随钻测井技术石油在开发到中后期之后其开发难度也会得到较大程度的提升,对于随钻测井技术也就提出了更高的要求。
通过水平井技术的应用,能够保障油田效益,实现少井高产,对于我国石油行业的进一步发展也有着一定的促进意义。
而随钻测井技术作为水平井施工中的重要部分,也就要求相应施工企业能够加强该方面的研究工作。
1 随钻测井技术简介随钻测井使用实时测量技术能够用来地层评价的有关井眼所穿过地层的各种岩石物理参数,并能够将实时测量数据应用在跟地质导向相关的井眼机械参数以及集合参数上面。
在海上石油水平井钻探过程中通过随钻测井技术的应用,其能够对自然伽马、地层压力、电阻率以及声波时差等多种项目进行有效的测试,并能够对井眼轨迹等多种钻井工程信息进行有效的测量以及记录,从而保障地质目标的低成本以及高时效完成。
在应用随钻测井技术的过程中,其还具备有以下几点应用优势:可以进行随钻测井服务,并能够急性地层的独立评价工作。
较之于常规测井,该测井技术还能够进行地层原状的及时跟真实反映,在各种恶劣的井下环境中也能够获得良好的工作效果,在小井眼、水平井跟大斜度井测量中也有着良好的钻探优势,并具备有非常高的应用可靠性以及安全性。
2 在C4区块中随钻测井技术的具体应用在C4区块钻探过程之中的钻井有90%以上的井位都采用了随钻测井技术,并能够在实际应用过程中有效的解决从式井防碰问题,从而使得该区域的石油开采水平得到进一步的提升。
2.1 贝克休斯随钻测井关键技术应用随钻测井的关键技术在于进行信号传输的有效控制,在贝克休斯随钻测井数据中主要是采用钻井液压力脉冲来进行数据的传输,它能够将被测参数转换为钻井液压力脉冲,然后随着钻井液循环传输到地面上。
!国外石油机械#Baker Hughes 无线随钻多路电阻率测井仪于 江 李瑞营 杨海波(大庆石油管理局钻井工程技术研究院) 摘要 介绍了Baker Hughes 公司无线随钻多路电阻率测井仪的系统组成、主要技术参数和工作原理。
该仪器依靠钻井液脉冲传输信号,信号传输速度快,便于定向控制,同时实时传输地层参数数据进行实时测井,具有操作方便、测量准确、应用范围广泛等特点。
在50余口水平井的应用表明,该仪器减少了由于钻井液污染地层而造成的测井误差,从而降低成本,节约作业时间,具有广阔的应用前景。
关键词 无线随钻测井仪 多路电阻率 应用引 言大庆石油管理局钻井工程技术研究院于2001年初从美国贝克休斯公司(Baker Hughes )引进一套无线随钻多路电阻率测井仪,经过3年多的应用,在国内外及大庆油田内部共完成50余口水平井的随钻测量。
该仪器具有操作方便、测量准确、应用范围广泛等特点,它不仅可以完成水平井的定向测量,还可以进行随钻地质参数测量(伽玛及电阻率);依靠钻井液脉冲传输信号,传输速度快(11s ),便于定向控制,同时实时传输地层参数数据进行实时测井,从而实现随钻测井。
系统组成及技术参数1.系统组成无线随钻多路电阻率测井仪系统主要由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分又分为地面控制设备和井下管串工具,软件部分主要由Advantage 和Case 集成软件包组成。
(1)井下管串 井下管串主要由主阀总成、控制阀总成、无磁钻铤、转换头、多路电阻率总成、下部柔性短节等几大模块体组成(见图1)。
主阀总成、控制阀总成产生钻井液正脉冲,把信号从井下传输至地面。
多路电阻率总成中含有多路电阻率探管,测量地层电阻率。
下部柔性短节中含有伽玛探管和近钻头井斜探管,测量岩性和近钻头井斜,工具总长13102m 。
图1 井下管串示意图1—无磁钻铤;2—钻铤接头;3—模块接头;4—多路电阻率总成短节;5—防磨带;6—存储器外接口;7—上部发送器;8—接收器;9—下部发送器;10—井斜传感器;11—伽玛传感器;12—下部柔性短节(2)地面硬件控制设备 地面硬件控制设备主要由计算机、S ARA 控制箱、传输盒、电源盒、线路连接转换器、轴编码、司钻显示器以及连接电缆等组成。
103在油田开发进入中后期,开发难度会显著增加,对技术要求也会有所提升。
为了保证油田的开发效益,需要利用水平井技术提升油田开发效益。
水平井和直井相比有显著优势,可以保证油田效益,实现少井高产。
在新油田开发和老油田利用水平井开采剩余油方面也非常有效,因此,随钻测井是水平井施工中非常重要的环节,同时也是水平井成败的关键。
1 随钻测井技术简介在海上石油水平井钻探过程中,随钻测井和实时测量技术主要用来地层评价的油管井眼所穿过地层的各种岩石物理参数,将实时测量数据用于地质导向相关的井眼机械参数和集合参数[1]。
测试的项目主要包括自然伽马、地层压力、中子孔隙度、电阻率、声波时差、岩石体积密度、井径、光电效应截面指数等,甚至可以根据甲方的需要进行随钻核磁共振测量和井眼电阻率成像测井。
随钻测井信息除了所有的电缆测井物理信息,还可以对井眼轨迹和钻头技术情况等多种钻井工程信息进行测量和记录。
在获得这些信息后不仅可以低成本、高时效的实现地质目标,而且可以对地质情况进行快速评价。
随钻测井技术优点包括以下方面:可以进行随钻测井服务,并且可以对地层进行独立评价;和常规测井相比,可以更加真实、及时的将地层原状信息反映出来;和钻杆传输测井PCL对比,更适合在各种恶劣的井下环境中作业,尤其在小井眼、水平井和大斜度井测量中更有优势,随钻测井的可靠性和安全性更高[2]。
2 随钻测井技术在C4区块的应用C4区块钻、探井90%以上井位采用了随钻测井技术,在进行随钻测井过程中,使用贝克休斯公司随钻测井技术充分发挥了上述优点,很好地解决了丛式井防碰问题,得到了甲方认可,提高了本区块钻井项目时效。
2.1 贝克休斯随钻测井关键技术随钻测井的关键技术是信号传输的控制,贝克休斯随钻测井数据采用钻井液压力脉冲传输,它是将被测参数转变成钻井液压力脉冲,会随钻井液循环传送至地面。
其高速数据传输特点包括:原始信号的形状清晰且容易确定;泵噪音和反射作用导致到达地面传感器信号失真(对泵噪音消除,使得井下脉冲信号识别变得现实);动态优先提升(DDP)算法可消除发射作用和表面噪音;对信号进行最终过滤,并采用相关恢复器对井下信号进行恢复;3b/s 实时数据密度,具有足够分辨率,能够确保图像重要特征的识别;若增加至6b/s的数据密度,即可产生清晰图像,确保特征识别以及实时倾角选择。
最新随钻声波测井仪器的技术性能近年来,声波测井技术已成功应用于随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD)中。
随钻声波测井技术为钻井施工和储层评价提供了全面的数据支持和测井解释。
目前,国外三大公司分别推出了最新的随钻声波仪器,它们分别是贝克休斯公司的APX随钻声波测井仪,哈里波顿Sperry Drilling Service公司研制的双模式随钻声波测井仪器(BAT)和斯伦贝谢公司研制的新一代随钻声波仪器sonicVISION。
下面我们对三种仪器的性能分别进行介绍和对比。
1.APX随钻声波测井仪APX随钻声波测井仪由贝克休斯公司INTEQ公司生产,其结构简图见图1。
该仪器声源以最佳频率向井眼周围地层发射声波,声波在沿井壁传播的过程中被接收器检测并接收。
接收器采用了先进的嵌入技术,将接收到的声波模拟信号转换为数字信号,以获取地层声波时差(△t),而后将原始声波波形数据和预处理的声波波形数据存储在高速存储器内。
仪器的主要技术性能●计算机模型(FEA):该模型是为声学仪器的优化配置而设计,同时具备有助于不同窗口模式的评价和解释。
●全向发射器:与典型的LWD仪器等单向的有线测井仪不同,APX发射器使用一组圆柱形压电晶体,对井眼和周围地层提供3600的覆盖范围,其声源能够在10~18,000Hz频率范围内调频,并可以单极子和偶极子发射。
●全向接收器阵列:6×4接收器阵列,间距228.6mm。
这种全向结构类似于XMAC电缆测井系统,接收器阵列与声源排成一条线,以实现径向多极子声波激发。
●接收器。
该仪器的声源具有优化发射频率功能,其接收器有几个比仪器本身信号低很多的波段,可以显著减少接收器及钻柱连接的干扰。
在关掉发射源的情况下,该仪器测试到的信号主要来自于频率低于5KHz的PDC钻头噪音。
●较大的动力范围。
该仪器具有较大的信号采集动力范围,能够显著提高信号穿越地层的能力,有助于信号的提取。
●四极子波技术。
首次采用四极子波发射技术,同时兼容单极子和偶极子的信号发射和接收。